CS268888B1

CS268888B1 - Způsob přípravy výšeraolekulárních epoxidových pryskyřic

Info

Publication number: CS268888B1
Application number: CS883526A
Authority: CS
Inventors: Ludek Klancik
Original assignee: Ludek Klancik
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS352688A1

Abstract

Řešení spadá do technologie výroby epoxidových pryskyřic a nalezne uplatnění při zvýšení technické a kvalitativní úrovn* výroby. Je řešen technický problém výroby výšemolekulárn,ích epoxidových pryskyřic na velkoobjemových reaktorech s cílem dosáhnout odstranění a potlačení tvorby gelovitých částic a nehomogenit hmoty. Podstatou řešení je provedeni polyadlce působením postupnč přidávaných dávek dianu při teplotč nejvýše 220 C, v molárnim poměru epoxidové pryskyřice k dianu 1:0,15 až 0,85 tak, že na taveninu epoxidové pryskyřice se působí postupně přidávaným dianem, nejméně ve dvou dávkách, přičemž nejvýše 60 )í hmot. navážky dianu může být předloženo k epoxidové pryskyřici před zahájením polyadice.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy výšemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadicí dianu s epoxidovými pryskyřicemi.

Výšemolekulární epoxidové pryskyřice nalézají rozsáhlé použití v radí průmyslových technologií, ať již jako licí pryskyřice, adheziva, sintrovací prášky pro nátěrové hmoty, tak i roztokové nátěrové hmoty pro ochranu kovů a podobně.

Na výšemolekulární epoxidové pryskyřice jsou kladeny vysoké kvalitativní požadavky-r především na světlou barvu, homogenní složení a zejména na nepřítomnost gelových částic. Gelová částice Jsou příčinou řady povrchových vad v nátěrových filmech a ča-⁷stou příčinou nehomogenity filmu·, způsobující snížení korozní odolnosti. Gelové částice vznikají při všech známých způsobech přípravy výšemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadiěníml technologiemi a odstraňují se pracnými a drahými separaěními procesy s větší nebo menší účinností. Příčina vzniku gelovitých částic nebyla dosud jednoznačně objasněna a v dostupné literatuře o tomto problému není zpráv.

Po náročných a složitých experimentech jsme nyní nalezli, že příčina nebo jedna z hlavních příčin tvorby gelovitých částic je založena v nízké tepelné vodivosti taveniny pryskyřice, což způsobuje jednak místní nehomogenity hmotného složení, ale i vznik a existenci oblastí, ve kterých dochází k přehřívání hmoty a nežádoucí bodové polymeraci. Produktem Jsou potom gelovité částice. Příčinou uvedených nehomogenit hmoty v konečném důsledku je reakční teplo polyadice, které se’ díky nízké tepelné vodivosti směsi obtížně odválí z reakčního prostředí, zejména Je-li výroba prováděna ve velkoobjemových reaktorech, kdy dochází k překračování optimální reakční teploty.

Snaha o zlepšení výměny hmoty a tepla zvýšenou intenzitou míchání nepřinesla výraznější efekt, vzhledem k průměrně vysoké viskozitě reakční hmoty.

Nyní bylo nalezeno řešení technického problému vzniku nehomogenit hmoty a gelových částic spočívající v regulaci reakčního tepla tím, že dián se k tavenlně epoxidové pryskyřice přidává po částech, jejichž frekvence a velikost se řídí velikostí reakční nádoby a typem produktu, respektive celkovou hodnotou reakčního tepla. Způsob přípravy výšemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadicí diánu s epoxidovými pryskyřicemi o střední molekulové hmotnosti 340 až 740, popřípadě v přítomnosti katalyzátoru, při teplotě nejvýše 220 °C, v tnolárním poměru epoxidová pryskyřice : dián 1 : 0,15 až 0,85 podle vynálezu spočívá v tom, že na taveninu epoxidové pryskyřice se působí postupní přidávaným diánem, nejméně však ve dvou dávkách, přičemž nejvýše 60 % navážky dianu může být předložena k epoxidové pryskyřici před zahájením polyadice.

Způsob podle vynálezu se v technické praxi osvědčuje jednak při zvládnutí exotermní reakce při výrobě ve velkoobjemových reaktorech, jednak vyloučením vzniku obtížně filtrovatelných gelových částic, jednak lepší barvou 1 homogenitou kvality připravených výšemolekulárních epoxidových pryskyřic.

Příklad 1

Do výrobního reaktoru obsahu 5 m^ se předloží 3.A85 k£ Epoxy 15 o střední molekulové hmotnosti 385 a přidá se 500 kg dianu a kg NaHCO^ Jako roztok v 10 1 horké vody. Obsah reaktoru se vytápí na teplotu 180 až 190 °C a teplota se reguluje přichlazováním. Po ustálení teplotního režimu přibližně po 1 až 2 h se přidá 700 kg dianu a polyadice se nechá při 180 až 190 °C probíhat asi 6 až 10 hodin. Konec polyadice se projevuje zastavením nárůstu teploty měknutí. Připravený produkt neobsahuje zjistitelné množství gelovitých částic a má teplotu měknutí 95 °C při zkoušce prsten-kulička a obsah epoxidových skupin 0,105 mol/100 g. Molámí poměr epoxidové pryskyřice k dianu Je 1 : 0,581.

Příklad 2

Do reaktoru o obsahu 5n? se předloží 3.500 kg nízkomolekulární dlaňové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 3^2, o obsahu epoxidových skupin 0,585 mol/100 g, 300 kg dianu a 0,5 kg NsHCO^ ve formě roztoku v horké-vodě. Směs se vyto pí na 180 až 190 °C nechá se odeznít exotermní vlna. Po ustálení teplotního režimu se přidá ke směsi 400 kg dianu a v polyadic! se pokračuje po dobu 2 až 3 hodin, potom se vnese 350 kg dianu. Konec pplyadice se indikuje zastavením nárůstu teploty měknutí. Produktem je výšemolekulární epoxidová pryskyřice o teplotě měknutí 65 °C, obsahu 0,220 mol/100 g epoxidových skupin, s viskozitou 40 % roztoku v butyldiglykolu 136 m?a.s/25 °C. V pryskyřici nebyly nalezeny gelovité částice. Molární poměr epoxidové pryskyřice k dianu je 1 : 0,447.

Příklad 3

Do reaktoru o obsahu 5n? se naváží 4.100 kg epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 660 a obsahu 0,302 mol/100 g jLEfiXidových skupin. Vyhřeje se na 160 až 170 °C a přidá se 500 kg dianu spolu s 2,70 kg NaHCO^ jako nag/cený roztok. Teplota se nechá vystoupit na 180 až 190 °C a na léta,úrovni se udržuje 1,5 až 2 hodiny, potom se přidá 615 kg dianu a reakční teplota se během 4 až 6 hodin zvyšuje na 210 až 220 °C. Konec polyadice se indikuje ustálením hodnoty' teploty měknutí. Získaný^produkt má teplotu měknutí 131 °C, obsah epoxidových skupin 0,030 mol/100 g a neobsahuje zjistitelné množství gelovitých částic. Molární poměr epoxidové pryskyřice k dianu je 1 : 0,634. . ’

Příklad 4

Do reaktoru o obsahu 5®^ se naváží 4.025 kg nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední melekulové hmotnosti 385 a obsahu epoxidových skupin 0,520 mol/100 g a 475 kg dianu. Ke směsi se přidá 0,47 kg NkHCO, jako roztok v 10 1 horké vody. Směs se o vytopí na 180 až 190 C a po ustálení teplotního režimu a odeznění exotermie se dováží 200 kg dianu a směs se nadále udržuje na 180 až 190 °C dp’ukončení polyadice. Produkt má teplotu měknutí 47 °C a obsah epoxidových skupin 0,301 mol/100 g, přičemž neobsahuje gelovité částice. Molární poměr epoxidové pryskyřice k dianu je 1 : 0,283.

Příklad 5

Do reaktoru o obsahu 5n? se naváží 2.900 kg epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 476 o obsahu epoxidových skupin 0,420 mol/100 g, 400 kg dianu a 2,7 kg NaHCOj. Směs se vytopí na 180 až 190 °C a po ustálení teplotního režimu a odeznění exotermní reakce se přidá 700 g dianu a reakční teplota se během 3 až 4 hodin zvyšuje na 210 až 220 -°C. Konec polyadice se indikuje ustálením hodnoty teploty měknutí. Získaný produkt má teplotu měknutí 130 °C, obsah epoxidových skupin 0,030 mol/100 g a neobsahuje zjistitelné množství gelovitých částic. Molární poměr epoxidové pryskyřice k dianu je 1 : 0,79.

Příklad 6

Do reaktoru o obsahu 5m^ se naváží 3.800 kg epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 380 a obsahu epoxidových skupin 0,525 mol/100 g a 400 kg dianu. Saěs se vytopí na 180 až 190 °C a nechá se odeznít exotermní reakce. Po ustálení teplotního režimu se přidá 500 kg dianu a směs se nadále udržuje na 180 až 190 °C do ukončení polyadice, která se indikuje zastavením nárůstu teploty měknutí. Produktem je výšemolekulární epoxidová pryskyřice o teplotě měknutí 65 °C, obsahu 0,225 mol/100 g epoxidových skupin a viskozitou 40 Xní roztoku v butyldiglykolu 130 mPa.s/25 °C. V pryskyřici nebyly nalezeny gelovité částice. Molární poměr epoxidové pryskyřice k dianu je 1 : 0,79.

Claims

Způsob přípravy výšemolekulárních epoxidových pryskyřic polyadicí dianu s epoxidovými pryskyřicemi o střední molekulové hmotnosti J40 až 740, popřípadě v přítomnosti katalyzátoru, při teplotě nejvýše 220 C, v molárním poměru epoxidová.pryskyřice k dianu 1 : 0,15 až 0,85, vyznačující se tím, že na taveninu epoxidové pryskyřice se působí postupně přidávaným dianem, nejméně však ve dvou dávkách, přičemž nejvýše 60 % hmot, navážky dianu může být předloženo k epoxidové pryskyřici před zahájením polyadice. .